《验证机械能守恒定律》导学案

1、 实验：验证机械能守恒定律学1利用下落运动，验证机械能守恒定律。2通过实验进一步理解机械能守恒定律的内容，学习理论联系实际的思想。学自主学习1该实验的原理是什么2实验中需要哪些实验器材3怎样一步一步地进行该实验实验中应注意的事项有哪些4实验中得到的实验数据如何处理新知探究一、实验原理1阅读教材，找出该实验的原理。2根据实验方法，说明如何验证机械能守恒。二、试验中应注意的问题根据实验原理和实际情况，有哪些需要注意的三、实验过程1据实验原理，该实验选择的器材有哪些2据实验原理，该实验应如何一步一步操作3实验中得到的数据如何记录和处理得到了什么样的结论四、误差分析例题精析【例题1】在“验证机械能守恒

2、定律”的实验中，下列说法或做法中正确的是（）A选用质量大的重锤可以减小实验误差B实验结果总是动能增加略大于势能减少C固定好打点计时器，用手拿住穿过限位孔纸带的一端，手应静止靠近打点计时器处D先松开纸带，再接通电源，重物自由下落时，纸带上就能打出一系列点，重复做几次【例题2】在“验证机械能守恒定律”的实验中打点计时器所用电源频率为50HZ，当地重力加速度的值为9.8m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg。甲、乙、丙三学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm和0.25cm，可见其中肯定有一个学生在操作上有错误，错误操作：。若按实验要求正确

3、的选出纸带进行测量，量得连续三点人、B、C到第一个点的距离如图7-40所示（相邻计数点时间间隔为），那么，（1）纸带的端与重物相连；（2）打点计时器打下计时点B时，物体的速度工=；（3）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是E9.8m图图1110mgh与物体动能的增加量AE=mV2v2-_mv2相等。上2202（1）实验中打点计时器的安装，两纸带限位孔必须在同一竖直线上，以减少摩擦阻力（2）实验时，必须先接通电源，让打点计时器工作正常后再松开纸带让重锤下落。（3）打点计时器必须按50H交流电源。（4）手提纸带上端时，注意不要晃动，可使手臂靠在某处，保证重锤下落的初速度为零，并且纸带上打

4、出的第一个点是清晰的一个小点。（5）为减小测量h值的相对误差，选取的各个计数点要远离起始点，纸带也不宜过长。（6）选取的纸带一定要第1、2点间的距离接近于2mm并且点迹清晰。3铁架台（带铁夹）、打点计时器、重锤（带纸带夹子）、纸带、复写纸、刻度尺、低压交流电源。4、5见“新知探究”部分的答案说明。新知探究二、注意事项（供参考）1实验中的打点计时器的安装，要使两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦。2实验时，必须先接通电源，让打点计时器正常工作后，才松开纸带，让重锤下落。3打点计时器必须按低压交流电源，（电火花计时器用220v交流电源）。4手捏纸带松手之前，不要晃动，保证打出的第一个点清晰。5为确保

5、打第一点时重物初速度为零，应挑选第1、2两点间距离接近2mm的纸带。6本实验无须测量重物的质量，但最好使用自己测出的当地重力加速度。三、实验过程（1）实验器材（供参考）主要有铁架台（带铁夹）、打点计时器、重锤（带纸带夹）、纸带、复写纸（或墨粉盘）、导线、学生电源、毫米刻度尺。（2）实验步骤（供参考）将检查调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路。把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重锤停靠在打点计时器附近。接通电源，松开纸带，让重锤自由下落，计时器在纸带上打出一系列清晰地点。取下纸带，换上新纸带，重复做几次，打出35条纸带。最好选取第1、2两点间距

6、接近2mm，且点迹清晰地纸带。在所选纸带上第一点标上O,并从少靠后一点开始，依次标出1、2、3并量出各点到位置O的距离hrh2、h3记入设计的表格中。h一h用公式V=n+127n-1，计算出各点的瞬时速度丫、v、n2T12v3记录于表中。计算打各点时重力势能的减少量mgh和动能的增加量n12机：2,并进行比较，看在误差允许的范围内是否相等，将计n算数值填入表格。（3）实验数据处理求vn时，T=。设计表格如下:各打点下落高度hm速度vn误差，减小办法一是测距离时都应从第一个点O量起；二是多测几次取平均值。(1)实验中重物和纸带下落过程中药克服阻力(主要是打点计时器的阻力)做功，故动能的增加量八号必然稍小于势能的减少量AE1Av二O一两二098/sB2T1AE=mgxOB=0.49J,AE=mmv2=0.48JpK2BAEPAEK在实验误差允许的范围内，机械能守恒。解析：自我测评1(1)C2,带夹得重物、低压交流电源、毫米刻度尺3(1)计时器固定在铁架台上时需使两限位孔在同一竖直线上通电松开手(2)点迹清晰(3)计时器限位孔对纸带的摩擦力和空气阻力小于势能的减少，密度大的实心金属块(减少阻力的影响)(4)C重力加速度g综合实践与创新TOC o 1-5 h z,、j_I-八、4(1